[go: up one dir, main page]

RU2391418C1 - Method of metal extraction from ore and device for method implementation - Google Patents

Method of metal extraction from ore and device for method implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2391418C1
RU2391418C1 RU2009123224A RU2009123224A RU2391418C1 RU 2391418 C1 RU2391418 C1 RU 2391418C1 RU 2009123224 A RU2009123224 A RU 2009123224A RU 2009123224 A RU2009123224 A RU 2009123224A RU 2391418 C1 RU2391418 C1 RU 2391418C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
solution
vessel
leach
tank
Prior art date
Application number
RU2009123224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Знаменский (RU)
Николай Владимирович Знаменский
Виктор Васильевич Петренко (RU)
Виктор Васильевич Петренко
Александр Владимирович Арефьев (RU)
Александр Владимирович Арефьев
Павел Александрович Алексеев (RU)
Павел Александрович Алексеев
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2009123224A priority Critical patent/RU2391418C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391418C1 publication Critical patent/RU2391418C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: group of inventions refers to method of metal extraction from ores and device for method implementation. Method involves leaching by leaching solution with oxidiser, along with radiation of leaching solution by accelerated electrons of 50 keV to 1.7 MeV energy with rate adjustment for flow fed to leaching. Further metal is extracted from solution, and oxidiser is recovered in solution and recycled in leaching process. Device for metal extraction from ore includes vessel with leaching solution, vessel for leaching, chute connecting vessel with leaching solution and vessel for leaching, height adjustment unit for vessel with leaching solution, solution feed and drainage systems, and electron accelerator. The chute is used for transportation of leaching solution through electron accelerator zone, and height adjustment unit for vessel with leaching solution is used for leaching solution flow rate control. ^ EFFECT: intensified metal leaching from ores, reduced amount of chemical reactants and power consumption. ^ 2 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки рудного сырья и может быть использовано, в частности, для переработки трудновскрываемых урановых, золотоносных, платиновых и иных руд в кучном, агитационном, чановом и подземном выщелачивании.The invention relates to hydrometallurgical methods for processing ore raw materials and can be used, in particular, for the processing of hard-to-open uranium, gold, platinum and other ores in heap, agitation, vat and underground leaching.

Для выщелачивания рудных компонентов применяют растворы кислот, щелочей и солей с окислителями и восстановителями. Выбор растворителей определяется селективностью их действия, влиянием на скорость растворения определенных минералов крупности частиц, концентраций реагентов, температуры растворов и продолжительностью выщелачивания. Реагенты, как правило, составляют основную долю расходов в гидрометаллургическом переделе и определяют рентабельность применения химических технологий (А.Н.Зеликман, Б.Г.Коршунов. Металлургия редких металлов. Металлургия, 1991).To leach ore components, solutions of acids, alkalis and salts with oxidizing agents and reducing agents are used. The choice of solvents is determined by the selectivity of their action, the influence on the dissolution rate of certain minerals, particle size, concentration of reagents, temperature of the solutions and the duration of leaching. Reagents, as a rule, make up the bulk of the costs in the hydrometallurgical redistribution and determine the profitability of the use of chemical technologies (A.N. Zelikman, B.G. Korshunov. Rare metals metallurgy. Metallurgy, 1991).

Известные способы интенсификации выщелачивания с применением сильных окислителей, продувки кислородом, каталитических и специальных добавок, с повышением температуры и т.п. (Патенты РФ №2087698, 2171855, 2172799) связаны с затратами химических реагентов, приводящих к загрязнению посторонними примесями, требуют дополнительных операций либо не обладают необходимой производительностью, что в конечном счете приводит к осложнениям организации производства и удорожанию всего технологического процесса.Known methods for leaching intensification using strong oxidizing agents, oxygen purging, catalytic and special additives, with increasing temperature, etc. (RF patents No. 2087698, 2171855, 2172799) are associated with the costs of chemicals that lead to contamination with extraneous impurities, require additional operations or do not have the necessary performance, which ultimately leads to complications in the organization of production and the cost of the entire process.

Известны также способы интенсификации вскрытия упорных руд, основанные на физическом воздействии на руды ускоренными электромагнитными импульсами с коротким фронтом (наносекундным) и длительностью напряженности электрического поля порядка 107 В/м, также ускоренными электронами (Чантурия В.А., Бунин И.Ж. Современные проблемы обогащения минерального сырья в России. Материалы доклада на Неделе горняка, 28.01.1999). Однако несмотря на перспективу использования полученных результатов в гидрометаллургии, они еще не нашли применения в промышленных масштабах.Methods are also known for intensifying the opening of refractory ores, based on the physical action of ores by accelerated electromagnetic pulses with a short front (nanosecond) and electric field durations of the order of 10 7 V / m, also accelerated electrons (Chanturia V.A., Bunin I.Zh. Modern Problems of Mineral Processing in Russia (Materials of the report at Miner's Week, 01/28/1999). However, despite the prospect of using the obtained results in hydrometallurgy, they have not yet found application on an industrial scale.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является способ извлечения урана из руд, включающий выщелачивание урана и железа раствором серной кислоты с использованием в качестве окислителя трехвалентного железа, содержащегося в руде, извлечение урана из раствора с получением раствора, содержащего двухвалентное железо, регенерацию двухвалентного железа до трехвалентного окислением с получением оборотного раствора и его рециркуляцию на выщелачивание руды, извлечение урана из раствора ведут сорбцией на анионите, полученный после сорбции раствор, содержащий двухвалентное железо, перед регенерацией в нем двухвалентного железа до трехвалентного подкисляют серной кислотой и регенерацию ведут облучением потоком ускоренных электронов при мощности поглощенной дозы 2,3-3,5 кГр/с в течение 1-6 мин (Патент РФ №2326177, опубл. 10.06.2008). В этом способе предложено за счет облучения электронами интенсифицировать процесс окисления двухвалентного железа до трехвалентного в процессе регенерации оборотного раствора.The closest set of essential features to the claimed one is a method for extracting uranium from ores, including leaching of uranium and iron with a solution of sulfuric acid using ferric iron contained in the ore as an oxidizing agent, extracting uranium from a solution to obtain a solution containing ferrous iron, and regenerating ferrous iron to trivalent oxidation to obtain a circulating solution and its recirculation to leach the ore, extracting uranium from the solution by sorption on the anio The solution obtained after sorption contains ferrous iron, before regeneration of ferrous iron in it, it is acidified to ferric iron by sulfuric acid and regeneration is carried out by irradiation with a stream of accelerated electrons at an absorbed dose rate of 2.3-3.5 kGy / s for 1-6 min ( RF patent No. 2326177, publ. 06/10/2008). In this method, due to electron irradiation, it is proposed to intensify the oxidation of ferrous iron to ferric iron in the process of regeneration of the circulating solution.

Известно устройство для извлечения урана из руд, состоящее из реакционной камеры с оборотным раствором с перемешивающим устройством, ускорителя электронов, датчиков температуры («Интенсивная регенерация окислителя в процессе сернокислотного выщелачивания урана», Нестеров К.Н., Пирковский С.А., Трусова В.М. Аннотации докладов 2-го Международного симпозиума «Уран», М., ноябрь 2008 г., с.87). Недостатками этого способа и устройства являются:A device for the extraction of uranium from ores, consisting of a reaction chamber with a circulating solution with a mixing device, an electron accelerator, temperature sensors ("Intensive oxidant regeneration in the process of sulfuric acid leaching of uranium", Nesterov KN, Pirkovsky SA, Trusova V .M. Annotations of the reports of the 2nd International Symposium “Uranus”, M., November 2008, p.87). The disadvantages of this method and device are:

- отсутствие обоснованного выбора интервала значений энергий ускоренных электронов и, следовательно, типов ускорителей, наилучшим образом пригодных для гидрометаллургии упорных руд;- the absence of a reasonable choice of the range of energies of accelerated electrons and, therefore, the types of accelerators that are best suited for hydrometallurgy of refractory ores;

-ограничение возможного применения радиационно-химического воздействия в гидрометаллургии только регенерацией окислителя выщелачивающего уран раствора.-restriction of the possible use of radiation-chemical effects in hydrometallurgy only by the regeneration of the oxidizing agent of the leaching solution of uranium.

Техническим результатом, на которое направлено изобретение является интенсификация способа, снижение количества химических реагентов, энергозатрат, увеличение производительности, снижение экологического давления на окружающую среду.The technical result to which the invention is directed is the intensification of the method, reducing the number of chemicals, energy consumption, increasing productivity, reducing environmental pressure on the environment.

Для этого предложен способ извлечения металлов из руд, включающий выщелачивание выщелачивающим раствором с окислителем с использованием облучения выщелачивающего раствора ускоренными электронами, последующее извлечение металла из раствора и регенерацию окислителя в растворе с оборотом его на выщелачивание, при этом облучение выщелачивающего раствора ведут ускоренными электронами с энергией от 50 кэВ до 1,7 МэВ с регулированием скорости потока при подаче его на выщелачивание.To this end, a method is proposed for extracting metals from ores, including leaching with a leach solution with an oxidizing agent using irradiation of the leaching solution with accelerated electrons, subsequent extraction of the metal from the solution and regeneration of the oxidizing agent in the solution with its leaching, while the leaching solution is irradiated with accelerated electrons with energy from 50 keV to 1.7 MeV with flow rate control when feeding it to leaching.

Также предложено устройство для извлечения металлов из руд, содержащее емкость с выщелачивающим раствором, емкость для выщелачивания, системы подачи и отвода растворов и ускоритель электронов, при этом оно содержит лоток, соединяющий емкость с выщелачивающим раствором с емкостью для выщелачивания, для транспортировки выщелачивающего раствора через зону облучения ускорителя электронов и узел регулирования высоты емкости с выщелачивающим раствором для регулирования скорости потока выщелачивающего раствора.Also proposed is a device for the extraction of metals from ores, containing a tank with a leach solution, a leach tank, a supply and removal system of solutions and an electron accelerator, while it contains a tray connecting the tank with a leach solution with a leach tank for transporting the leach solution through the zone irradiation of the electron accelerator and the node for regulating the height of the tank with the leach solution to control the flow rate of the leach solution.

Ключевым фактором в достижении технического результата является анализ физико-химических процессов при облучении жидких субстанций. Ускоренные электроны при их взаимодействии с этими субстанциями тратят свою энергию на неупругие и упругие соударения, а также на тормозное излучение. При высоких энергиях электронов преобладают потери на тормозное излучение, а при низких - на ионизацию и диссоциацию атомов и молекул. Согласно современным физическим представлениям отщепление электрона от нейтрального атома приводит к образованию положительного иона, от двухатомных молекул - к образованию положительного молекулярного иона или сопровождается диссоциацией молекулы и образованием осколочных ионов. В случае многоатомных молекул доминируют ионизация и диссоциация. Максимум сечения ионизации для большинства атомов и молекул находится в области налетающих электронов, примерно, 100 кэВ (Физический энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия», 1983). Эффективность химического действия излучений характеризуют величиной радиационно-химического выхода G, представляющего собой число превратившихся или образовавшихся молекул вещества на 100 эВ поглощенной энергии. Эта величина лежит в пределах от 1 до 20 молекул, т.е. один электрон может вызвать несколько тысяч структурных превращений. При такой энергии электрон может произвести несколько актов ионизации, которая затем существенно усиливается за счет вторичных процессов столкновений ионов и радикалов. Именно в этом и кроется ключ к пониманию усиления ионизационных процессов при облучении по сравнению с электролитической диссоциацией.A key factor in achieving a technical result is the analysis of physical and chemical processes during the irradiation of liquid substances. Accelerated electrons in their interaction with these substances spend their energy on inelastic and elastic collisions, as well as on bremsstrahlung. At high electron energies, losses due to bremsstrahlung prevail, and at low energies, ionization and dissociation of atoms and molecules predominate. According to modern physical concepts, the removal of an electron from a neutral atom leads to the formation of a positive ion, from diatomic molecules to the formation of a positive molecular ion or is accompanied by dissociation of the molecule and the formation of fragmentation ions. In the case of polyatomic molecules, ionization and dissociation dominate. The maximum ionization cross section for most atoms and molecules is in the region of incident electrons, approximately 100 keV (Physical Encyclopedic Dictionary. M., “Soviet Encyclopedia”, 1983). The effectiveness of the chemical action of radiation is characterized by the value of the radiation-chemical yield G, which is the number of converted or formed molecules of a substance per 100 eV of absorbed energy. This value lies in the range from 1 to 20 molecules, i.e. one electron can cause several thousand structural transformations. With this energy, an electron can produce several ionization events, which are then significantly enhanced by secondary processes of collisions of ions and radicals. This is precisely the key to understanding the amplification of ionization processes during irradiation compared with electrolytic dissociation.

Таким образом, оптимальной для интенсификации наработки выщелачивающих окислителей в любых водных растворах является энергия электронов от 50 кэВ до 1,7 МэВ. Верхняя граница, в основном, в настоящее время определяется возможностями ускорителей, но из-за опасности наведения остаточной активности не может быть выше порогов фотоядерных реакций на элементах руды. В частности, для рассматриваемых руд энергия электронов выше 1,7 МэВ недопустима (порог фотоядерной реакции на бериллии).Thus, the electron energy from 50 keV to 1.7 MeV is optimal for intensifying the production of leaching oxidizing agents in any aqueous solutions. The upper limit is now mainly determined by the capabilities of accelerators, but because of the danger of inducing residual activity, it cannot be higher than the thresholds of photonuclear reactions on ore elements. In particular, for the ores under consideration, electron energies above 1.7 MeV are unacceptable (the threshold of the photonuclear reaction to beryllium).

На чертеже показана схема установки ускорителя для облучения раствора, включающее ускоритель 1, емкость 2 с выщелачивающим раствором, проходящим по лотку 4 через зону облучения пучком электронов 3 в емкость для выщелачивания 5. Из емкости с выщелачивающим раствором 2 раствор самотеком поступает в зону облучения ускорителя 1, при этом скорость потока, т.е. время нахождения раствора в зоне облучения регулируется изменением высоты Н и h.The drawing shows the installation diagram of the accelerator for irradiating the solution, including the accelerator 1, the tank 2 with the leach solution passing through the tray 4 through the irradiation zone by an electron beam 3 into the tank for leaching 5. From the tank with the leach solution 2, the solution flows by gravity into the irradiation zone of the accelerator 1 while the flow rate, i.e. the residence time of the solution in the irradiation zone is controlled by a change in the height H and h.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Выщелачивающий раствор, в качестве которого могут быть использованы кислоты, щелочи и соли, подвергается облучению электронами в начале процесса.The leach solution, which can be used acids, alkalis and salts, is irradiated with electrons at the beginning of the process.

Из емкости с выщелачивающим раствором 2 он направляется в емкость для выщелачивания 5, которые установлены по обе стороны ускорителя. При этом выщелачивающий раствор проходит зону облучения электронами ускорителя 1 по лотку 4. Скорость потока, а следовательно, и время нахождения раствора в зоне облучения, которое необходимо для процесса выщелачивания, регулируется в зависимости от изменения высоты установки емкости 2. Все последующие операции: извлечение металла, например, сорбцией и др. являются стандартными технологическими операциями.From the tank with leach solution 2, it is sent to the tank for leaching 5, which are installed on both sides of the accelerator. In this case, the leach solution passes through the electron irradiation zone of the accelerator 1 along the tray 4. The flow rate, and therefore the residence time of the solution in the irradiation zone, which is necessary for the leaching process, is regulated depending on the change in the installation height of the vessel 2. All subsequent operations: metal recovery , for example, sorption, etc. are standard technological operations.

Наиболее подходящим в настоящее время для решения поставленных задач имеют, по нашему мнению, ускорители серии ИЛУ и ЭЛВ, разработанные и изготовляемые в Институте ядерной физики СО РАН (Салимов Р.А. и другие. Ускорители серии ЭЛВ и их применение в радиационных технологических процессах и медицине. Материалы 10-го Международного совещания в промышленности и медицине. СПб., 2001). В частности, это ускорители « Факел» и ЭЛВ-12, имеющие соответственно следующие параметры: энергия (0,5-0,8) и 1 МэВ, мощность пучка 500 и 400 кВт. КПД этих ускорителей равен 90%. Отличительными качествами ускорителей являются простота конструкций, удобство в эксплуатации и надежность в работе. Система управления включает в себя комплекс аппаратных и программных средств, охватывающий все узлы ускорителей, требующих оперативного управления, контроля и диагностики.In our opinion, the ILU and ELV series accelerators designed and manufactured at the Institute of Nuclear Physics SB RAS (Salimov R.A. and others. ELV series accelerators and their use in radiation technological processes and medicine.Materials of the 10th International meeting in industry and medicine. St. Petersburg, 2001). In particular, these are the Fakel and ELV-12 accelerators with the following parameters, respectively: energy (0.5-0.8) and 1 MeV, beam power of 500 and 400 kW. The efficiency of these accelerators is 90%. The distinguishing qualities of accelerators are simplicity of design, ease of use and reliability. The control system includes a complex of hardware and software, covering all nodes of accelerators that require operational control, monitoring and diagnostics.

Производительность устройства по наработке выщелачивающего раствора оценивают из выражения:The performance of the device for operating the leach solution is estimated from the expression:

M=kPt/D,M = kPt / D,

где М - масса выщелачивающего раствора после облучения, кг;where M is the mass of the leach solution after irradiation, kg;

k - коэффициент использования пучка, %;k is the beam utilization coefficient,%;

Р - мощность ускорителя, Вт;P is the accelerator power, W;

t - время облучения, с;t is the exposure time, s;

D - удельная доза поглощения, Гр.D is the specific absorption dose, Gy.

Удельная поглощенная доза является функцией от скорости потока жидкости, ширины потока (лотка), равной ширине развертки пучка в зоне облучения, радиуса пробега электронов и мощности ускорителя:The specific absorbed dose is a function of the fluid flow rate, the width of the stream (tray), equal to the beam sweep width in the irradiation zone, electron mean radius and accelerator power:

D-KP/dRvn,D-KP / dRvn,

где d - ширина потока, м;where d is the width of the stream, m;

R - радиус пробега, м;R is the radius of the run, m;

v - скорость потока, м/с;v is the flow velocity, m / s;

n - плотность потока, кг/м3.n is the flux density, kg / m 3 .

Заметим, что скорость потока связана с высотой резервуара H+h относительно горизонтальной плоскости сканирования по формулам свободного падения.Note that the flow rate is related to the height of the tank H + h relative to the horizontal scanning plane according to the free fall formulas.

Удельную дозу определяют по измерению достаточной концентрации выщелачивающего раствора либо на действующем радиационном реакторе, либо на маломощных ускорителях электронов.The specific dose is determined by measuring the sufficient concentration of the leaching solution either at the operating radiation reactor or at low-power electron accelerators.

Покажем возможность осуществления указанного способа при извлечении металлов из упорных руд.We show the possibility of implementing this method for the extraction of metals from refractory ores.

1. Кислотное выщелачивание урана.1. Acid leaching of uranium.

В качестве выщелачивающего раствора используют водный раствор серной кислоты и сульфатного железа с концентрациями до 15 г/л и 10 г/л соответственно. В классическом способе для интенсификации выщелачивания раствор продувают кислородом, острым паром, повышают температуру до 150°С и вводят в раствор различные добавки (пирозюлит, железо и т.п.). В промышленности чаще всего для вскрытия руд применяют наиболее дешевую серную кислоту:An aqueous solution of sulfuric acid and sulfate iron with concentrations up to 15 g / l and 10 g / l, respectively, is used as the leaching solution. In the classical method for intensifying leaching, the solution is purged with oxygen, hot steam, the temperature is raised to 150 ° C and various additives (pyrozulite, iron, etc.) are introduced into the solution. In industry, the cheapest sulfuric acid is most often used for opening ore:

U3O8+4H2SO4+FeO2>3UO2SO4+FeSO4+4H2OU 3 O 8 + 4H 2 SO 4 + FeO 2 > 3UO 2 SO 4 + FeSO 4 + 4H 2 O

По нашему способу выщелачивающий раствор без предварительного прогрева, продувки кислородом и острым паром, а также без введения специальных добавок для усиления окислительных процессов подают в емкость для исходного выщелачивающего раствора, из которой он самотеком подается в зону облучения электронами ускорителя с энергией 1 МэВ и мощностью пучка 400 кВт. При облучении электронами происходит окисление двухвалентного железа в трехвалентное. Облучение ведут до тех пор, пока во всей массе раствора соотношение трехвалентного железа к двухвалентному не станет равным примерно 90%.According to our method, the leach solution without preliminary heating, purging with oxygen and steam, as well as without the introduction of special additives to enhance the oxidation processes, is fed into the tank for the initial leaching solution, from which it flows by gravity into the electron irradiation zone of the accelerator with an energy of 1 MeV and a beam power 400 kW When irradiated with electrons, ferrous iron is oxidized to ferric. Irradiation is carried out until, in the entire mass of the solution, the ratio of ferric to ferrous becomes equal to about 90%.

Кроме генерации трехвалентного железа и выщелачивающего комплекса O2SO4, в растворе в результате облучения электронами будут присутствовать свободный кислород, перекись водорода, радикалы типа ОН и другие добавки, усиливающие окислительно-восстановительные процессы. При экспериментальном значении удельной поглощенной дозы, равной 3,5 кГр, в течение 1-го часа наработка выщелачивающего раствора, рассчитанного по вышеуказанным формулам, составит примерно 400 тонн.In addition to the generation of ferric iron and the O 2 SO 4 leaching complex, free oxygen, hydrogen peroxide, OH-type radicals, and other additives that enhance redox processes will be present in the solution as a result of electron irradiation. At the experimental value of the specific absorbed dose equal to 3.5 kGy, the leaching solution calculated according to the above formulas will be approximately 400 tons within 1 hour.

После облучения раствор подают в емкость для выщелачивания с последующим проведением процесса любым известным способом.After irradiation, the solution is fed into the leach tank, followed by the process in any known manner.

Аналогичные процессы происходят и при выщелачивании урана карбонатным способом.Similar processes also occur during the leaching of uranium by the carbonate method.

2. Цианидное выщелачивание золота2. Cyanide leaching of gold

В качестве выщелачивающего раствора используют водный раствор солей натрия и калия с концентрациями их в растворе 0,2-0,3%. Процесс протекает по реакции:As a leaching solution, an aqueous solution of sodium and potassium salts with their concentrations in solution of 0.2-0.3% is used. The process proceeds according to the reaction:

2Au+4KCN+O/2+Н2О>2K(AuCN)2+2KOH2Au + 4KCN + O / 2 + H 2 O> 2K (AuCN) 2 + 2KOH

Выщелачивающим ионным комплексом является комплекс CN. Из реакции следует необходимость введения в процесс окислителей - добавок в рабочий раствор кислорода, перекиси водорода и др.The leaching ionic complex is the CN complex. From the reaction follows the need for the introduction of oxidizing agents into the process - additives in the working solution of oxygen, hydrogen peroxide, etc.

По нашему способу введение в раствор этих и других окислительных добавок не требуется, так как все эти добавки будут интенсивно и постоянно рождаться в растворе в процессе интенсификации выщелачивания электронным облучением.According to our method, the introduction of these and other oxidizing additives into the solution is not required, since all these additives will be intensively and constantly born in the solution during the intensification of leaching by electron irradiation.

Облучение проводят следующим образом: раствор цианидов натрия или калия без всяких добавок загружают в емкость для исходного выщелачивающего раствора, затем этот раствор подают в зону облучения ускорителя электронов с энергией 1 МэВ и мощностью пучка 400 кВт, контролируют наработку выщелачивающего ионного комплекса, прекращают облучение, как только соотношение CN/KCN достигнет величины 0,9, и направляют раствор в емкость для выщелачивания с последующим проведением процесса любым известным способом. Время нахождения раствора в зоне облучения регулируют, изменяя скорость потока за счет изменения высоты установки емкости для выщелачивающего раствора.Irradiation is carried out as follows: a solution of sodium or potassium cyanides, without any additives, is loaded into a container for the initial leaching solution, then this solution is fed into the irradiation zone of an electron accelerator with an energy of 1 MeV and a beam power of 400 kW, the operating time of the leaching ion complex is controlled, irradiation is stopped, as only the CN / KCN ratio will reach 0.9, and the solution is sent to the leach tank, followed by the process in any known manner. The residence time of the solution in the irradiation zone is controlled by changing the flow rate by changing the height of the installation of the tank for the leaching solution.

3. Тиосульфатное выщелачивание золота и серебра3. Thiosulfate leaching of gold and silver

Процесс тиосульфатного выщелачивания основан на окислении золота и серебра в кислой среде кислородом в присутствии тиосульфата натрия:The thiosulfate leaching process is based on the oxidation of gold and silver in an acidic environment with oxygen in the presence of sodium thiosulfate:

4Au+8(S2O3)2-2+4Н+>4[Au(S2O3)2]3-+2H2O4Au + 8 (S 2 O 3 ) 2- + O 2 + 4H + > 4 [Au (S 2 O 3 ) 2 ] 3- + 2H 2 O

4Ag+8(S2O3)2-+O2+4H+>4[Ag(S2O3)2]3-+2H2O4Ag + 8 (S 2 O 3 ) 2- + O 2 + 4H + > 4 [Ag (S 2 O 3 ) 2 ] 3- + 2H 2 O

Выщелачивающим комплексом в этом процессе является (S2O3)2-.The leaching complex in this process is (S 2 O 3 ) 2- .

В зависимости от вида перерабатываемой руды и содержания в ней золота и серебра концентрация выщелачивающего комплекса в растворе может изменяться от 2 до 60%. Введение в раствор кислорода и других добавок по нашему способу также не имеет смысла, так как при радиолизе воды и других составляющих раствора в нем будут образовываться и кислород и другие окисляющие ионы и ионные комплексы. Облучение ускорителем электронов с энергией 1 МэВ и мощностью пучка 400 кВт ведут точно по такой же схеме, как описано в вышеприведенных примерах, и прекращают его, как только соотношение комплексов Au(S2O3)2- или Ag(S2O3)2- к S2O3 достигнет приемлемой величины.Depending on the type of ore being processed and the content of gold and silver in it, the concentration of the leaching complex in the solution can vary from 2 to 60%. The introduction of oxygen and other additives into the solution by our method also does not make sense, since during the radiolysis of water and other components of the solution, oxygen and other oxidizing ions and ionic complexes will be formed in it. Irradiation by an electron accelerator with an energy of 1 MeV and a beam power of 400 kW is carried out in exactly the same way as described in the above examples, and it is stopped as soon as the ratio of the complexes Au (S 2 O 3 ) 2 - or Ag (S 2 O 3 ) 2- to S 2 O 3 will reach an acceptable value.

Априори можно полагать, что удельная поглощенная доза для всех рассмотренных нами примеров будет по значению близка к значению 3,5 кГр, полученному экспериментально, так как химические и физические процессы при облучении приведенных растворов по своей сути одинаковы. При использовании предлагаемых ускорителей наработка выщелачивающих растворов составит примерно 400 т/час.A priori, it can be assumed that the specific absorbed dose for all the examples considered by us will be close in value to the value of 3.5 kGy obtained experimentally, since the chemical and physical processes during irradiation of the solutions are essentially the same. When using the proposed accelerators, the production of leaching solutions will be approximately 400 t / h.

Таким образом, за счет интенсификации окислительных процессов по данному изобретению будут достигнуты следующие технические результаты:Thus, due to the intensification of oxidative processes according to this invention, the following technical results will be achieved:

- экономия химических реагентов вследствие уменьшения их количественного состава в выщелачивающих растворах;- saving of chemical reagents due to a decrease in their quantitative composition in leaching solutions;

- экономия энергетических затрат из-за устранения таких операций, как повышение температуры и продувки кислородом растворов, а также из-за использования ускорительной техники с высоким КПД;- saving energy costs due to the elimination of operations such as increasing the temperature and purging oxygen solutions, as well as due to the use of accelerator technology with high efficiency;

- снижение экологического давления на окружающую среду вследствие устранения добавок в растворы и уменьшения количественного состава реагентов этих растворов;- reduction of environmental pressure on the environment due to the elimination of additives in solutions and a decrease in the quantitative composition of the reagents of these solutions;

- созданы возможности для автоматизации технологии выщелачивания, по крайней мере, для автоматизации процессов облучения;- Opportunities have been created for the automation of leaching technology, at least for the automation of irradiation processes;

- увеличение наработки выщелачивающих растворов путем увеличения числа модулей радиационно-химического комплекса.- increase the operating time of leaching solutions by increasing the number of modules of the radiation-chemical complex.

Claims (2)

1. Способ извлечения металлов из руд, включающий выщелачивание выщелачивающим раствором с окислителем с использованием облучения выщелачивающего раствора ускоренными электронами, последующее извлечение металла из раствора и регенерацию окислителя в растворе с оборотом его на выщелачивание, отличающийся тем, что облучение выщелачивающего раствора ведут ускоренными электронами с энергией от 50 кэВ до 1,7 МэВ с регулированием скорости потока при подаче его на выщелачивание.1. A method of extracting metals from ores, including leaching a leach solution with an oxidizing agent using irradiated leaching solution with accelerated electrons, subsequent extraction of metal from the solution and regenerating the oxidizing agent in the solution with leaching, wherein the leaching solution is irradiated with accelerated electrons with energy from 50 keV to 1.7 MeV with flow rate regulation when feeding it to leaching. 2. Устройство для извлечения металлов из руд, содержащее емкость с выщелачивающим раствором, емкость для выщелачивания, системы подачи и отвода растворов и ускоритель электронов, отличающееся тем, что оно содержит лоток, соединяющий емкость с выщелачивающим раствором с емкостью для выщелачивания, для транспортировки выщелачивающего раствора через зону облучения ускорителя электронов и узел регулирования высоты емкости с выщелачивающим раствором для регулирования скорости потока выщелачивающего раствора. 2. A device for extracting metals from ores, containing a tank with a leach solution, a leach tank, a supply and removal system of solutions and an electron accelerator, characterized in that it contains a tray connecting the tank with a leach solution with a leach tank for transporting the leach solution through the irradiation zone of the electron accelerator and the node for regulating the height of the tank with the leach solution to control the flow rate of the leach solution.
RU2009123224A 2009-06-18 2009-06-18 Method of metal extraction from ore and device for method implementation RU2391418C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123224A RU2391418C1 (en) 2009-06-18 2009-06-18 Method of metal extraction from ore and device for method implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123224A RU2391418C1 (en) 2009-06-18 2009-06-18 Method of metal extraction from ore and device for method implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2391418C1 true RU2391418C1 (en) 2010-06-10

Family

ID=42681536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123224A RU2391418C1 (en) 2009-06-18 2009-06-18 Method of metal extraction from ore and device for method implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391418C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468096C1 (en) * 2011-06-09 2012-11-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Ядерных Исследований Ран (Ияи Ран) Plant for continuous extraction of metals from ores

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652309A (en) * 1986-06-16 1987-03-24 Bodine Albert G Sonic method and apparatus for heap leaching
FR2691649A1 (en) * 1992-05-29 1993-12-03 Extramet Sa Method for decontaminating soil polluted by metals.
RU97115398A (en) * 1997-09-16 1999-07-20 В.С. Богданов METHOD AND DEVICE FOR MINING PRECIOUS METALS
RU2245379C1 (en) * 2003-05-22 2005-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов" (ФГУП "ЦНИГРИ") Method of intensification of gold leaching-out process
RU2326177C1 (en) * 2006-08-14 2008-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Method of uranium recovery from ores

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652309A (en) * 1986-06-16 1987-03-24 Bodine Albert G Sonic method and apparatus for heap leaching
FR2691649A1 (en) * 1992-05-29 1993-12-03 Extramet Sa Method for decontaminating soil polluted by metals.
RU97115398A (en) * 1997-09-16 1999-07-20 В.С. Богданов METHOD AND DEVICE FOR MINING PRECIOUS METALS
RU2245379C1 (en) * 2003-05-22 2005-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов" (ФГУП "ЦНИГРИ") Method of intensification of gold leaching-out process
RU2326177C1 (en) * 2006-08-14 2008-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Method of uranium recovery from ores

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НЕСТЕРОВ К.Н. и др. Интенсивная регенерация окислителя в процессе сернокислотного выщелачивания урана. - Тезисы докладов второго международного симпозиума «Уран - ресурсы». - М., 2008, с.87. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468096C1 (en) * 2011-06-09 2012-11-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Ядерных Исследований Ран (Ияи Ран) Plant for continuous extraction of metals from ores

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Comparative experimental study on the harmless treatment of cyanide tailings through slurry electrolysis
Gui et al. Gold extraction using alternatives to cyanide: Ultrasonic reinforcement and its leaching kinetics
Li et al. Improved thiourea leaching of gold from a gold ore using additives
Yu et al. Accelerated removal of naproxen in the iron-based peracetic acid activation system by chloride ions: Enhancement of reactive oxidative species via the formation of iron-chloride complexes
CN108103310A (en) A kind of chlorine dioxide method for pre-oxidizing containing sulfur gold ore
RU2391418C1 (en) Method of metal extraction from ore and device for method implementation
RU2403301C1 (en) Method of active leaching of metals from ores and concentrates
JP6670920B1 (en) Treatment of wastewater containing high concentration boron
Aihara et al. Oxidative decomposition of ammonium ion with ozone in the presence of cobalt and chloride ions for the treatment of radioactive liquid waste
Lu et al. Removing chlorine of CuCl residue from zinc hydrometallurgy by microwave roasting
Xv et al. Ammonium persulfate activated by ultrasound for sulfur-containing ion purification
RU2526069C2 (en) Decontamination of cyanide solutions
Rasskazov et al. In-situ leaching of molybdenum and uranium by percarbonate and chloride-hypochlorite solutions
Sierra-Alvarado et al. A kinetic-mechanistic study of cyanide degradation which can be contained in mining tailings dams using a divided electrolytic cell
RU2585593C1 (en) Method for heap leaching of gold from refractory ores and technogenic mineral raw material
Zhou et al. Making waste profitable: Efficient recovery of metallic iron from jarosite residues
Sharafutdinov et al. Applying the Fe+ 3 oxidizer as an improvement in the efficiency of uranium extraction
RU2326177C1 (en) Method of uranium recovery from ores
RU2635582C1 (en) Method of leaching metals from refractory carbonaceous ores (versions)
RU2580356C1 (en) Method for heap leaching of gold from refractory ores
RU2468096C1 (en) Plant for continuous extraction of metals from ores
del Mar Cerrillo-Gonzalez et al. A comparison of batch and semi-batch reactors for leaching battery cathodes (LiCoO2) under controlled addition of HCl and H2O2
Youker et al. Peroxide Formation, Destruction, and Precipitation in Uranyl Sulfate Solutions: Simple Addition and Radiolytically Induced Formation
Van Nguyen et al. The effects of hydrogen peroxide solution and ultrasound on the dissolution of electrodeposited uranium oxide
Shilov et al. The mechanism of PuVI oxidation with ozone and other reagents in alkaline solutions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160619